一種螺杆中壓機的製作方法

2023-06-01 15:20:56 1

專利名稱：一種螺杆中壓機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種螺杆壓縮機技術領域，尤其是涉及一種排氣壓力可達3. 5兆 帕的螺杆中壓機；它可廣泛適用於水電、鑽井、軍工以及PET吹瓶等工業與民用領域。
背景技術：
目前，國內外中壓螺杆式空氣壓縮機組的結構多數包括通過一齒輪傳動箱分別同 時帶動第一級螺杆壓縮機與第二級螺杆壓縮機的電動機；空氣從進氣口通過該第一級螺杆 壓縮機和第二級螺杆壓縮機壓縮後的中壓空氣通過排氣腔室傳送至氣液分離器；所述螺杆 壓縮機的空氣壓縮過程中需要噴入油介質，同時，在空氣壓縮過程中會產生一定比值的水 份；所述空氣被壓縮且達到設計壓力後排出的混合氣體進入所述氣液分離器，然後，該混合 氣體從氣液分離器分離出來的壓縮空氣從排氣通道經冷卻器冷卻後通過輸氣管輸出給用 戶。該氣液分離器中部設置有出油管，該氣液分離器分離出來的油液經油液過濾器除 去其中雜質後進入冷卻器，再通過輸油管傳輸至分油器，該分油器將乾淨的潤滑油注射入 所述螺杆壓縮機中的潤滑點，以潤滑壓縮機內的運動部件，由此進行油液的閉式循環。目前，國內外市場上的螺杆式空氣壓縮機所輸出的壓縮空氣的壓力一般均低於 3. 5兆帕，其原因多數是第一級螺杆壓縮機與第二級螺杆壓縮機中採用單一的油分配器，其 潤滑系統配置不夠合理，以及相關的安全運行系統不能保證所造成的；從而嚴重地影響壓 縮機內運動部件的潤滑條件與潤滑性能，進一步制約了所述螺杆式空氣壓縮機所輸出的壓 縮空氣的壓力。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是針對現有技術的狀況，提供一種潤滑系統配置 合理、具有較高輸出壓力的螺杆中壓機。本實用新型解決上述技術問題所採用的技術方案為一種螺杆中壓機，包括電機 驅動的第一級螺杆壓縮機與第二級螺杆壓縮機，該第二級螺杆壓縮機通過氣液輸送管與氣 液分離器相連通，該氣液分離器中部設置有出油管，該氣液分離器分離出來的油液從所述 出油管經油液過濾器與冷卻器傳輸至油分配器，其特徵在於所述油分配器設置為第一油 分配器與第二油分配器；所述第一油分配器設有第二級螺杆壓縮機進氣端軸承潤滑與油壓 密封管道以及排氣端軸承潤滑與油壓密封管道；所述第二油分配器設有第一級螺杆壓縮機 減速箱潤滑管道與噴油通道；所述第一油分配器與所述第二油分配器之間設有壓力調節 閥。採用上述二個螺杆壓縮機組各自不同的潤滑、冷卻與密封的油壓系統，可實現降 低排氣溫度，同時提升了排氣壓力，而且排壓穩定、機組運行可靠。所述第一級螺杆壓縮機的排氣腔設置有第一排氣溫度傳感器與第一排氣壓力傳 感器；所述第二級螺杆壓縮機排氣端設置有第二排氣溫度傳感器與第二排氣壓力傳感器。其有益效果是為了進一步合理控制第一螺杆壓縮機與第二螺杆壓縮機的運行壓力與溫度 參數，實現較低的排氣溫度以及較高的使用壽命。為了提供更好質量的工作油液以改善壓縮機的潤滑性能，所述氣液分離器出油端 還設置有油水分離裝置，該油水分離裝置由上分離筒與下分離筒組成；該上分離筒上部與 油液過濾器後端相連、下部與冷卻器前端相連；所述上分離筒將油水分離後的純淨潤滑油 通過所述冷卻器輸送給所述第一油分配器與所述第二油分配器。所述第一溫度傳感器、所述第一壓力傳感器、所述第二溫度傳感器、所述第二壓力 傳感器、所述油水分離裝置開關電磁閥均由PLC控制。以達到本實用新型的最佳的運行效率。所述氣液輸送管前端可以設有第一單向閥；其有益效果是可以確保第二級螺杆壓 縮機的高壓排出的氣液順利地傳送至氣液分離器進行氣體與液體分離。所述第一級螺杆壓縮機的排氣端設有回油孔，該回油孔與所述氣液分離器之間設 有第二單向閥與第二減壓閥。其有益效果是便於從氣液分離器上部分離芯所積聚的少量油 液順利從該回流孔注入到第一級螺杆壓縮機的排氣腔中參與第一級螺杆壓縮機的潤滑功 能。所述第二級螺杆壓縮機排氣端設有出流孔，該出流孔與所述氣液分離器之間設有 第三單向閥；該第三單向閥的作用是當停機狀態下，將第一級螺杆壓縮機排氣端剩餘的壓 縮氣體釋放到所述氣液分離器中。本實用新型與現有技術相比，其優點是其一，排氣壓力高，可以達到3. 5兆帕；其 二是具有較低的排氣溫度，只比環境溫度略高5 15°C ；其三是具有良好的運行可靠性與 安全性，又使用壽命較長。

圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為本實用新型的第二級螺杆壓縮機結構具體實施方式
以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。如圖1、圖2所示，它包括一帶電機與減速箱的第一級螺杆壓縮機1與第二級螺杆 壓縮機2 ；空氣從進氣口 M通過該第一級螺杆壓縮機和第二級螺杆壓縮機壓縮後，達到壓 力為3. 5兆帕的中等壓力的壓縮空氣，它通過排氣管3將壓縮空氣傳送至氣液分離器4進 行氣體與液體分離。所述螺杆中壓機的工作過程中其機頭內部為產生高壓與高溫，則需要對運動部件 進行有效潤滑與冷卻，以及需要阻擋機頭內部的壓縮空氣通過滾動軸承空隙洩漏至機頭外 部；為此，螺杆中壓機的工作過程中需要噴入油液，該噴入的油液與壓縮空氣混合，它們被 壓縮且達到設計壓力後排出的混合氣體進入氣液分離器4，該氣液分離器上部設置有油分 芯41，該混合氣體從氣液分離器分離出來的壓縮空氣通過該油分芯從上端出氣通道沈經 冷卻器7冷卻後通過輸氣管輸出給用戶；如圖1所示；同時，該混合氣體從氣液分離器分離 出來的油液積聚於氣液分離器的下部，並通過出油管5經油液過濾器6除去其中固體雜質後經油水分離裝置11，去除分離出來油液中的水份，以獲得純潔的潤滑油；該潤滑油進入 冷卻器7進行冷卻，然後傳輸至第一油分配器91與第二油分配器92。第一油分配器91設有第二級螺杆壓縮機進氣端軸承潤滑與油壓密封管道911以 及排氣端軸承潤滑與油壓密封管道912 ；第二級螺杆壓縮機進氣端軸承潤滑與油壓密封管 道911用於潤滑前部滾動軸承916與提供前隔油環913的密封油壓，排氣端軸承潤滑與油 壓密封管道912用於潤滑後部滾動軸承914與提供後隔油環915的密封油壓，如圖2所示； 以確保第二級螺杆壓縮機進氣端與排氣端的軸承潤滑與油壓密封效果。第二油分配器92設有第一級螺杆壓縮機減速箱潤滑管道921與噴油通道922 ；減 速箱潤滑管道921用於潤滑電機後部的減速箱運動部件，噴油通道922用於潤滑與冷卻所 述螺杆中壓機的轉子與機頭內部產生的高溫。本實用新型的創新點在於第一油分配器與第二油分配器之間設有壓力調節閥10 及壓力計17。因為第一級螺杆壓縮機與第二級螺杆壓縮機的工況不同，尤其是工作壓力 不同，根據第一級螺杆壓縮機與第二級螺杆壓縮機的機頭位置與壓力工況通過壓力調節閥 10分別提供不同的潤滑與密封油壓，可以實現較低的排氣溫度，並達到只比環境溫度略高 5 15°C ；而且還具有良好的運行可靠性與安全性，使用壽命長。此外，考慮到第一級螺杆壓縮機、第二級螺杆壓縮機的進氣口與排氣口之間的不 同工作壓力，還可以進一步在第二級螺杆壓縮機進氣端軸承潤滑與油壓密封管道911與減 速箱潤滑管道921中合理配置減壓閥(圖1中未示出)。本實用新型為了進一步實現較低的排氣溫度以及提高其運行可靠性與使用壽命， 在一螺杆壓縮機的排氣腔設置有第一排氣溫度傳感器13與第一排氣壓力傳感器14，在第 二級螺杆壓縮機排氣端設置有第二排氣溫度傳感器15與第二排氣壓力傳感器16。上述從氣液分離器中分離出來的油液還含有少量水份，正是該少量水份往往會嚴 重地影響壓縮機輸出壓力、運行效率以及運動部件的潤滑條件，從而進一步影響到所述螺 杆壓縮機的運行性能與使用壽命。為此，本實用新型增設油水分離裝置11，目的是為螺杆壓縮機提供更好質量的工 作油液與潤滑性能。本實用新型油水分離裝置11採用上分離筒與下分離筒的組合結構設計，其結構 簡單合理，可顯著降低製造與維護成本，使用與安裝也十分方便。該油水分離裝置11設置在液分離器4的出油端，該油水分離裝置由上分離筒111 與下分離筒112組成；該上分離筒上部與油液過濾器6後端相連、下部與冷卻器7前端相 連；所述上分離筒將油水分離後的純淨潤滑油通過冷卻器7輸送給第一油分配器與第二油 分配器。第一溫度傳感器、第一壓力傳感器、第二溫度傳感器、第二壓力傳感器、油水分離 裝置的開關電磁閥113均由PLC控制。以達到本實用新型的排壓穩定、最大的排氣量以及 最佳的運行效率。為了確保第二級螺杆壓縮機的排氣傳送至氣液分離器4進行氣體與液體分離，並 不會發生氣液分離器中高壓氣液倒流入第二級螺杆壓縮機的排氣腔，氣液輸送管3前端設 有第一單向閥18。第一級螺杆壓縮機的排氣端設有回油孔19，該回油孔與所述氣液分離器4之間設有第二單向閥20與第二減壓閥21 ；該第二單向閥與第二減壓閥以便於從氣液分離器上部 分離芯41所積聚的少量油液順利從該回油孔19注入到第一級螺杆壓縮機的排氣腔中。第一級螺杆壓縮機排氣端設有出流孔23，該出流孔與所述氣液分離器4之間設有 第三單向閥22，停機狀態時，通過該第三單向閥釋放第一級螺杆壓縮機排氣端多餘的壓縮 氣體。本實用新型根據運行工況，對第一級螺杆壓縮機與第二級螺杆壓縮機各配置合理 的用於潤滑、冷卻與密封的油壓系統，從而降低了排氣溫度同時提升了排氣壓力，從實施過 程驗證，本實用新型的排氣溫度達到只比環境溫度略高5 15°C，而排氣壓力達到了 3. 5兆 帕；而且排壓穩定、運行可靠。
權利要求1.一種螺杆中壓機，包括第一級螺杆壓縮機(1)與第二級螺杆壓縮機O)，該第二級螺 杆壓縮機通過氣液輸送管(3)與氣液分離器(4)相連通，該氣液分離器中部設置有出油管 (5)，該氣液分離器分離出來的油液從所述出油管經油液過濾器(6)與冷卻器(7)傳輸至油 分配器，其特徵在於所述油分配器設置為第一油分配器(91)與第二油分配器(9 ；所述 第一油分配器(91)設有第二級螺杆壓縮機進氣端軸承潤滑與油壓密封管道(911)以及排 氣端軸承潤滑與油壓密封管道(912)；所述第二油分配器(9 設有第一級螺杆壓縮機減速 箱潤滑管道(921)與噴油通道(922)；所述第一油分配器(91)與所述第二油分配器(92)之 間設有壓力調節閥(10)。
2.根據權利要求1所述螺杆中壓機，其特徵在於所述第一級螺杆壓縮機(1)的排氣 腔設置有第一排氣溫度傳感器(1 與第一排氣壓力傳感器(14)。
3.根據權利要求1所述螺杆中壓機，其特徵在於所述第二級螺杆壓縮機( 排氣腔 設置有第二排氣溫度傳感器(1 與第二排氣壓力傳感器(16)。
4.根據權利要求1所述的螺杆中壓機，其特徵在於所述氣液分離器(4)出油端還設 置有油水分離裝置(11)，該油水分離裝置由上分離筒(111)與下分離筒(112)組成；該上 分離筒上部與油液過濾器(6)後端相連、下部與冷卻器(7)前端相連；所述上分離筒將油水 分離後的純淨潤滑油通過所述冷卻器(7)輸送給所述第一油分配器(91)與所述第二油分 配器(92)。
5.根據權利要求2或3或4所述的螺杆中壓機，其特徵在於所述第一溫度傳感器 (13)、所述第一壓力傳感器(14)、所述第二溫度傳感器(15)、所述第二壓力傳感器(16)、所 述油水分離裝置(11)的開關電磁閥(113)均由PLC控制。
6.根據權利要求1所述的螺杆中壓機，其特徵在於所述氣液輸送管C3)前端設有第 一單向閥(18)。
7.根據權利要求2所述的螺杆中壓機，其特徵在於所述第一級螺杆壓縮機的排氣腔 設有回油孔(19)，該回油孔與所述氣液分離器(4)之間設有第二單向閥00)與第二減壓閥 01)。
8.根據權利要求3所述的螺杆中壓機，其特徵在於所述第二級螺杆壓縮機排氣腔設 有出流孔(23)，該出流孔與所述氣液分離器(4)之間設有第三單向閥02)。
專利摘要一種螺杆中壓機，包括第一與第二級螺杆壓縮機與氣液分離器，它分離出來的油液經過濾器與冷卻器至油分配器，其特徵是油分配器設置為第一油分配器與第二油分配器，第一油分配器設有第二級壓縮機進氣端軸承潤滑與油壓密封管道以及排氣端軸承潤滑與油壓密封管道，第二油分配器設有第一級壓縮機減速箱潤滑管道與噴油通道；第一、二油分配器之間設有壓力調節閥，第一、二螺杆壓縮機的排氣腔各設置有溫度傳感器與壓力傳感器，氣液分離器出油端還設置有油水分離裝置，各傳感器與油水分離裝置開關電磁閥均由PLC控制；本實用新型優點是排氣壓力高達3.5兆帕、而排氣溫度只比環境溫度略高5～15℃、運行可靠、安全又使用壽命較長。
文檔編號F04C29/02GK201908844SQ20112002175
公開日2011年7月27日 申請日期2011年1月19日 優先權日2011年1月19日
發明者莊忠平, 張炯焱, 王磊傑, 鄔姜偉, 陳金嶽 申請人:寧波鮑斯能源裝備股份有限公司